一、神秘潜艇现身,迷雾重重难辨。
1971年秋季的某一天,阳光明媚天高云淡,让人无比舒适。然而美国五角大楼一间会议室里气氛却很紧张,一群军官和专家正一脸严肃的讨论一件细思极恐的事情。
原来不久前,美国第六舰队“萨拉托加”号(CV-60)航母特遣舰队发回一条信息:
它在大西洋从地中海向迈阿密方向返航,发现一艘神秘苏联潜艇尾随跟踪。舰队按惯例加速摆脱,然而一直提速到30节都未能甩开。最后潜艇居然快速超过航母,从舰队侧方绕了过去!
▲“萨拉托加”号(CV-60)航母
专家们目瞪口呆,难以置信——这简直不可思议,是不是舰队弄错了?
当时的水面舰艇航速比潜艇快很多,没有任何一艘已知潜艇能快速超越航母编队,加速摆脱是非常有效的方法。然而事实摆在眼前,专家们一脸懵逼也给不出答案……到底咋回事?
多年后谜底终于揭开,人们才恍然大悟:原来苏联真的造了一艘比航母还快的潜艇,它超过“萨拉托加”号航母时只用了一半动力。
▲661型巡航导弹核潜艇
它就是世界上第一艘使用全钛合金材料建造,也是速度最快的潜艇——苏联661型巡航导弹核潜艇,北约代号“帕帕Papa”级。
1970年,它在实验中创造了44.7节(82.7公里/小时)的惊人世界纪录,又在1971年非完整实验中达到44.85节(83.06公里 / 小时)!
此纪录至今无人超越,并且预计还将保持很久。
二、美苏争霸,刀光剑影中的潜艇比拼。
冷战时期,美苏两个超级大国激烈竞争。美国水面舰队实力超群、咄咄逼人,于是苏联制定了优先发展潜艇的海军战略。
但美国人速度也不慢,从50年代末期到60年代初期短短几年里,快速研制了鳐鱼级、鲣鱼级、长尾鲨级攻击核潜艇和乔治·华盛顿级战略核潜艇。
▲鲣鱼级攻击核潜艇
苏联人很着急,他们只有几艘627型(十一月级)攻击核潜艇,和仍在建造中的658型(旅馆级)战略核潜艇,与美军差距较大。
要超越对手,就要求新求变弯道超车,于是一系列最快的、最深的、最大的科幻潜艇就此诞生。其中就包括661型巡航导弹核潜艇。
三、速度的妙用与纠结。
潜艇作战中,速度是让人又爱又恨的元素。
就算非常安静的潜艇,以30节高速疾驰时噪声也会很大。所以潜艇巡航时只能以几节到十几节的速度“慢跑”,以降低噪声。
然而速度又那么诱人。它能让潜艇快速接近和脱离目标,火速赶到指定海域,抢占有利阵位,发射导弹然后快速返航。面对攻击,速度也能帮潜艇高速机动摆脱鱼雷,并展开强力反击。
美国航母实力强,从水面上硬杠肯定不行。要是有多艘潜艇来去如风,隐身接敌,发射大量导弹饱和攻击,然后快速脱离那该有多好。这就是苏联1958年制定“661型潜艇计划”时心中的想法。
四、神兵问世,身价不菲。
1958年8月,苏联召开国家部长会议,下达研制“新型高速潜艇”的命令。研制任务交给第16中央设计局(OKB-16)。
它是后来著名的孔雀石中央设计局的2个前身之一(另一个是 SKB-143设计局)。而孔雀石、红宝石、天青石设计局并称苏联三大潜艇设计中心。
▲670型查理级核潜艇
661型潜艇设计目标与670型(查理级)潜艇相似,主要拦截和攻击美国航母特遣舰队。另一个“705型高速攻击核潜艇计划”也同时并行,后来成为阿尔法级攻击核潜艇。
苏联高层要求设计师大胆创新,少用保守过时的技术,所以661型潜艇上涌现出大量新技术。它是世界上第一艘使用全钛合金外壳的潜艇,内、外艇壳都用钛合金材料制成。
钛合金材料重量轻、综合强度高、耐腐蚀性好,作潜艇外壳比传统合金钢好很多。能大幅降低重量、提高速度,也能保证潜艇到达400米极限潜深。
虽然钛金属本身磁性很弱,但由于合金中有磁性金属成份,所以仍然能被磁异常探测器和磁性水雷探测到。
▲钛合金艇壳和圆形艇艏
钛合金元件加工是个难题,它在焊接高温中易氧化,只能在真空或无氧环境中进行。这没有难倒苏联工程师,他们在北德文斯克造船厂一幢充满氩气的大楼里,穿着像宇航员那样的加压服,一点点焊接潜艇耐压壳上60毫米厚的钛合金板。
焊接质量要求很高,一个小小疏忽也会导致后期出现裂纹,只能对整个部件进行耗时且成本高昂的重造。尤其是承压压载水舱,更是一丝裂纹也不能有。
661型潜艇艇艏呈圆头,艇艉是独树一帜的双单尾造型,有两个并列双艉和双桨。这样能让两个螺旋桨都在水滴型尖艉尾流中工作,流场均匀流畅、效率提高。
▲并列双艉和双桨
它体型很大,长106.9米、宽11.6米,水下排水量7100吨,有82名军官和艇员,自持力超过70天。
其速度优势来源于2台 VM-5m 压水反应堆,单台热功率177.4兆瓦。通过2台蒸汽轮机输出60兆瓦(8万轴马力)动力,带动两个螺旋桨旋转。
▲压水反应堆
在它之前的659/675(回声级)巡航导弹核潜艇,只有2台VM-A反应堆,单台热功率70兆瓦。
其实针对661型潜艇,苏联还开发了另一种铅-铋液态金属冷却反应堆原型。其热功率很高,工作温度比压水反应堆高,却没有冷却剂沸腾的危险。
与钠-钾金属冷却反应堆相比,铅-铋共晶不与空气、水反应,降低了系统复杂性,消除了冷却剂泄漏爆炸的危险。
▲美国钠金属冷却反应堆
然而铅-铋共晶冷却剂腐蚀性很强、凝固风险大,需要始终保持高温。铅-铋共晶受辐射还会形成放射性很强的钋-210,为潜艇带来很大风险。所以权衡利弊,苏联最后还是选择了更安全的压水反应堆。
661型潜艇哪儿都好,就是太贵!整个项目成本在1960年代就达到20亿卢布,海军称它——“金鱼(golden fish)”,一艘相当于黄金打造的核鱼!
五、从水下发射的反舰导弹。
661型潜艇有4个鱼雷发射管,携带12枚鱼雷。但其核心武器是10枚 P-70潜射反舰导弹,北约称:紫水晶。
▲P-70潜射反舰导弹
导弹安装在艇艏两侧倾斜的发射管道中,是最早能从水下发射的反舰导弹。此前的潜艇发射导弹时必须浮出水面,很容易被攻击。
P-70导弹长约7米,重3850千克,最大射程80千米,可携带常规战斗部或核弹头。
与航母交战时,潜艇先在60千米外隐藏,上浮到水面下20-30米,然后用艇艏 MGK-300声呐锁定目标,以每轮5枚射速,在3分钟内将所有导弹发射出去。
▲导弹在艇艏倾斜发射管中
P-70导弹在一级火箭助推下冲出水面,展开弹翼,启动二级火箭飞上天空。到70米高度,三级火箭推动导弹以亚音速飞向目标。末端时启动主动雷达,瞄准附近最大的目标。
661型潜艇不能在战场上装填导弹,所以一发射完,就要赶紧回基地重装。
六、逆天航速,一鸣惊人。
1960年12月,661型潜艇完成技术设计。1963年12月28日,首艇K-162号在北德文斯克造船厂开工。1978年编号改成K-222。
为了获得极致性能,K-162号潜艇不得不承受高昂成本和复杂建造代价。建造过程困难重重,工期持续了5年,一直到1968年12月21日才下水。次年底交付海军,此后各项实验一直到1971年底才完成。
▲705型阿尔法级潜艇
在强大动力和轻量艇体支持下,K-162号潜艇给人留下深刻印象。在一次试验中,它只用80%动力就到达42节高速,远远超过设计指标(38节)航速要求。
1970年12月30日,艇长菲利波维奇上尉将动力提升到97%——已超出安全边界,潜艇在水下100米创造了44.7节(82.7公里/小时)的惊人世界纪录。
1971年3月30日,他们再次尝试用100%动力航行。因为涡轮机失控被迫中途停止,但之前已跑出44.85节(83.06公里 / 小时)的更快速度。
相比之下,同期美国各潜艇速度才28-32节左右。就算数据有所保留,K-162潜艇仍比美国任何一艘潜艇都快得多,也比大多数水面舰艇速度更高。
▲美国洛杉矶级核潜艇
当然,高速也带来很多问题:
一是潜艇噪声非常大。当航速超过35节时,潜艇噪声就像喷气式飞机,控制室里充斥着雷鸣般的响声。最高航速时噪声超过100分贝,艇员已无法忍受。如此巨大的噪声,敌人从很远处就能发现,潜艇失去隐身优势。
二是高速航行中潜艇容易损坏。实验中K-162号艇体上的紧急信号浮标、进排水口都被巨大水流冲力损坏了。
不过瑕不掩瑜,这些缺点不影响K-162成为一艘划时代潜艇。它让美国人感到恐惧,从此航母编队再也不敢在大西洋上悠然自得的航行了。从水下发射导弹更让美军担忧,于是在秘密文件中,661型潜艇被尊称为“Papa爸爸(谐音帕帕)”级。
1971年9-12月,K-162潜艇执行第一次战斗任务,80天航行中只浮出水面一次。期间跟踪美国“萨拉托加”号航母特遣舰队,让五角大楼陷入无比烦恼中。
除了速度,K-162号还第一次使用数字远程遥控和自动化系统,相当于今天的计算机管控,在当时绝对属“黑科技”。
所以K-162潜艇被严格保密,所有相关人员禁止泄漏任何信息,即便艇长家人也不知道他在做什么。40多年后,艇员们才被允许谈论这些往事。
不过K-162潜艇噪声始终是短板,被敌人发现是迟早的事。
▲S-3“维京海盗”反潜机
1981年7月,一架美国P-3侦察机在北约演习区域中发现K-162潜艇,机组人员获嘉奖。2个月后,一架美国S-3“维京海盗”反潜机也探测到其踪迹。此时距它服役已经十多年,已经不那么紧张了。
七、功成身退,名垂后世。
661型潜艇成本太高,加工难度太大,所以苏联只造了一艘,就转回性价比更高、更容易建造的670型(查理级)潜艇上去。
但它开创的技术没有浪费,为后来钛合金潜艇奠定基础。705型(阿尔法级)、945型(塞拉级)攻击核潜艇都大量继承了661型潜艇技术。和风漫谈原创,禁止抄袭。
▲945型(塞拉级)攻击核潜艇
阿尔法级攻击核潜艇最高航速39节,是苏联第二代攻击核潜艇的主力,被称为“超越时代的核潜艇”。
1984年,K-162/K-222号潜艇功德圆满转入预备役。1988年12月退役,封存在北德文斯克海军基地里。2010年3月5日,这艘伟大的潜艇被拆除,从俄海军名单上永远消失了。
661型潜艇是一个工程壮举,为潜艇技术发展做出巨大贡献。它为人们留下丰厚遗产,直到今天与钛合金相关的船体研究仍在不断进行中……